[한국기술뉴스] 호서대학교 전자및디스플레이공학부 배병성교수 연구팀은 초박형 절연막 제조가 가능하며 비용을 대폭 절감시키는 박막 트랜지스터를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2018년 03월 30일 특허를 출원(출원번호 제1020180037455호)했다. 특허 명칭은 '박막 트랜지스터 및 그 제조 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

디스플레이의 발전과 집적회로의 발전으로 인해 전자산업의 고도화가 이루어지고 있습니다. 집적도의 증가 및 동작 속도의 증가에 따라  소비전력이 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 소비전력을 줄이기 위해서는 문턱 전압과 동작 전압을 줄여야 합니다. 현재 디스플레이를 중심으로 널리 사용되는 박막 트랜지스터는 절연막 두께가 얇을수록 낮은 구동 전압에서 동작합니다. 따라서 트랜지스터의 절연막을 얇게 형성하고, 공정을 단순화할 수 있는 고성능 박막 트랜지스터의 개발이 절실히 요구되고 있습니다.

호서대학교 배병성 교수 연구팀은 열처리 공정을 이용해 초박형 절연막을 형성하는 박막 트랜지스터 제조 방법을 발명했습니다.

기판에 산화물 반도체를 증착하여 활성층을 형성합니다. 이후 활성층 상에 금속 박막을 패터닝하여 게이트 전극을 형성합니다. 반도체층과 게이트 전극에 열을 가해 초박형 절연막을 형성합니다.  다음으로 게이트 전극 외측으로 소스 및 드레인 전극을 형성해 박막 트랜지스터를 제조합니다.

즉, 열처리를 통해 반도체층과 게이트 전극의 계면을 산화시켜 초박형 절연막을 형성합니다. 이를 통해 공정이 단순화되며 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

본 기술은 박막 트랜지스터의 저전력화가 가능하여 차세대 응용 분야인 IoT, 웨어러블, 바이오 센서 등에 유용하게 적용할 수 있습니다.  제조공정의 혁신을 통해 고성능 박막 트랜지스터 개발이 가능하며, 제품의 가격을 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대됩니다.